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% Arquivo: conceito_qos.tex
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\section{Conceito e parâmetros de QoS}
\label{c_cap_conceito_qos}

\cite{PARK} define QoS a partir de dois pontos de vista, sendo QoS experimentado pelo usuário e QoS do ponto de vista da rede. Da perspectiva do usuário, QoS é a percepção da qualidade que ele recebe da rede para o serviço específico ou aplicativo que aderem a ele, por exemplo, voz, vídeo e dados. A partir da perspectiva da rede, QoS refere-se a capacidade da rede para fornecer a QoS percebida pelo usuário.

A ISO(International Organization for Standardization), orgão que organiza padrões internacionais com sede na Suíça, define qualidade como a soma das características de uma entidade com capacidade de suportar e satisfazer necessidades implícitas necessárias.

A ITU-T (Recomendação E.800 [ITU-TE.800]) define basicamente Qualidade de Serviço (QoS) como "o efeito coletivo do serviço de desempenho que irão determinar o grau de satisfação de um usuário do serviço". \cite{MARCHESE} afirma que IETF considera QoS como a capacidade de segmentar o tráfego ou diferenciar os tipos de tráfego para a rede, a fim de tratar determinados fluxos de tráfego de maneira diferente dos outros. QoS engloba tanto o serviço de categorização e ao desempenho global da rede para cada categoria.

Basicamente, a QoS é uma garantia oferecida pela rede que certos parâmetros serão mantidos entre níveis pré-acordados. Há quem diga que para se ter qualidade na rede, basta alocar recursos de equipamentos suficientes em um link para o tráfego requisitante. 

Capacidade de transferência é um parâmetro fundamental de QoS que influencia sobre o desempenho percebido pelos usuários finais. Aplicações tem requisitos mínimos que devem ser considerados em acordos de serviços. A ITU define parâmetro de requisitos mínimos de QoS e cita a necessidade dos serviços de qualidade serem fim a fim.

Parâmetros de QoS dependem de fatores intrísecos ao caminho percorrido pelo fluxo. Marchese \cite{MARCHESE}, associa requisitos QoS em ambientes de métricas usadas na [ITU-T-Y.1540], que são o valor médio da diferença dos atrasos medidos por pacotes pertencentes a diferentes meios de comunicação:

As métricas de QoS, abaixo citadas são usadas para caracterizar e descrever o comportamento da rede no que diz respeito a sua utilização e performance. Um destes parâmetros envolve a possibilidade de medição dos serviços disponíveis na rede. A existência de uma boa infra-estrutura de medição é sempre importante. Através da medição e métricas de QoS bem definidas pode-se monitorar a performance e obter melhor resultados para garantir a alocação de recursos da rede.

Os resultados das principais métricas de QoS, tornam possível corrigir os valores de parametrização dos diversos mecanismos e melhorar o desempenho global da rede. Alguns dos indicadores mais significativos para o estudo de performance em redes com aplicações multimídia estão relacionados abaixo:

\begin{itemize}
 \item IPLR – IP Packet Loss Ratio
 \item IPTD – IP Packet Transfer Delay
 \item IPDV – IP Packet Delay Variation (known as Jitter)
 \item IPER – IP Packet Error Ratio.
\end{itemize}

Basicamente, os ítens relacionados tratam de retardo, atraso, latência e variação de atraso. O atraso é influenciado por congestionamentos nas interfaces de saída dos roteadores. Como o uso de QoS se da em geral para aplicações críticas, o atraso faz com que se perca a garantia do serviço.

O Jitter é a variação do atraso dos pacotes para um mesmo fluxo. Em geral, pacotes sofre atraso durante o tráfego no meio, contudo quando o atraso para determinado pacote esta fora de limites aceitáveis, gera a perda do pacote.

A Perda de pacotes em geral é ocasionado por estouro de buffer dos roteadores como por priorizações de QoS, onde ocorre o descarte preventivo (controle de atraso) dos pacotes menos prioritários.

Dentro deste contexto, o IETF\footnote{Internet Engineering Task Force} sugere dois modelos de arquitetura para abordar qualidade de serviço na internet, o IntServ (serviços Integrados) e o DiffServ(serviços Diferenciados).

O IntServ provê garantia de qualidade de serviço para fluxos individuais por reserva de recursos. Mantém o estado do fluxo em todos os roteadores por onde este irá passar. Ambas as arquiteturas foram projetadas para a internet, porem o processo de alocação de recursos do IntServ tem um custo alto para os roteadores com o aumento do tráfego, pois cada roteador terá de manter as informações do fluxo \cite{KUROSE}.